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靜鉆根植樁施工技術(shù)分析論文
摘要:靜鉆根植樁,是新近創(chuàng)新并推廣的樁基;其結(jié)合預(yù)制樁和灌注樁的優(yōu)點,在樁體的特性、施工工藝、質(zhì)量控制手段及樁基的受力特性的改善,使得樁基工程成本及環(huán)保等方面都有明顯效果。
關(guān)鍵詞:靜鉆根植樁;施工技術(shù)
目前,軟土地基處理常用樁,可分灌注樁和預(yù)制樁。然而,預(yù)制樁,其優(yōu)點樁體質(zhì)量好;但樁體抗水平剪力不足,與周邊土體的摩阻力不足,施工中擠土明顯、穿透性差;灌注樁其優(yōu)點樁體抗水平剪力好;但施工過程產(chǎn)生大量泥漿并混有水泥漿,樁底沉渣偏厚;樁體澆砼時易產(chǎn)生縮頸、夾渣。靜鉆根植樁采用鉆孔工藝減少擠土效應(yīng),底部擴(kuò)頭、深層灌漿,樁體根植新技術(shù)。它吸收預(yù)制樁和灌注樁的各自優(yōu)點,施工工藝創(chuàng)新,施工速度快,質(zhì)量可靠,單樁承載力高,有著很好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
1新穎的樁體特性
1.1根植樁體采用的樁型分兩類,PHDC和PHC或PRH
PHDC:預(yù)應(yīng)力、高性能的新穎異形樁,設(shè)定成特有的竹節(jié)狀,增添原初的咬合力,提高樁身側(cè)阻力;通過下端擴(kuò)頭,改善樁端支撐阻力特性,常用于樁基下節(jié)、中節(jié)或中段(2~3節(jié))。PHC:熱軋帶特有的肋鋼筋,制高性能混凝土樁。PRHC:預(yù)應(yīng)力鋼筋、非預(yù)應(yīng)力的螺紋鋼筋、密集安設(shè)的螺旋鋼筋,既能增添原初的抗彎、抗剪特性又提高抵擋扭曲性能等。
1.2樁體之間規(guī)模化的拼接,以滿足實際要求
(1)樁型組合可組合不同直徑、長度、性能樁節(jié)有PHDC樁、PHC樁、鋼管混凝土樁(SCP)、鋼管樁(SP),改善樁身上部的抗水平承載力;(2)根據(jù)地質(zhì)條件,選擇合適的樁型組合,增加樁周側(cè)阻力及樁端阻力。
2主要施工工藝流程
(1)鉆孔。①樁機(jī)選用。a單軸鉆機(jī)要求:輸出扭矩、鉆頭可控擴(kuò)底裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)控內(nèi)容、鉆桿強(qiáng)度和長度要求。樁架要求:安全性能、行走方式為全液壓履帶;b鉆機(jī)配置監(jiān)控裝置:荷載測定、樁架鉆桿垂直度、擴(kuò)孔端部形狀、水泥漿注入量;c配套機(jī)械及配件:長臂吊車50~120t,挖掘機(jī)pc200,凈漿系統(tǒng)20m3/h路基板;②靜鉆根植樁基規(guī)格:直徑300~1200mm;③認(rèn)真閱讀巖土工程勘察報告,注意工程地質(zhì)剖面圖、地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),初步確定鉆孔深度、樁配置長度、各土層的用水量;④試樁鉆孔過程中,儀表顯示的電流變化,隨時調(diào)整鉆孔速度及加水量,并記錄用水量;⑤停止下鉆:鉆機(jī)電流變化情況與勘測報告進(jìn)行對比初步判斷鉆頭端部土層情況,孔底標(biāo)高符合設(shè)計要求深度,樁端持力層確認(rèn);(2)擴(kuò)頭。端部擴(kuò)孔直徑為鉆孔直徑的1.5倍,擴(kuò)孔段深度為擴(kuò)底直徑的2倍;(3)注漿。①水泥漿制備。a樁周水泥漿:水灰比控制在1~1.5之間,水泥漿與土的比例在30%~50%之間;b樁端水泥漿:按持力層標(biāo)貫擊數(shù)(N值),水灰比控制在0.5~0.9之間。樁端水泥漿注入高度≥2.5m,樁端水泥漿注入量為注入高度部分的全體積。②水泥漿的作用。a將孔內(nèi)土稀釋成流塑水泥土,使植樁過程不產(chǎn)生明顯的擠土效應(yīng);b增加樁與水泥土,水泥土與周邊土的作用力,從而增加樁周側(cè)阻力,提高樁的承載力;c改善樁端部的受力性能,提高樁端的承載力,減少降低量,從而改變軟土地基中豎向抗壓荷載下樁身強(qiáng)度不能充分發(fā)揮的情形;d樁身及其接頭部分受樁身內(nèi)外水泥土的保護(hù),長期耐久性可靠;③注漿過程。a先據(jù)試樁記錄控制水泥漿水灰比及水泥漿用量,再依各樁孔的實際情況作適當(dāng)增減,目的是保證水泥土有足夠的流動性;b均勻攪拌;(4)根植。①配樁:按照設(shè)計要求的配樁;②接樁:將接樁與植樁工序空間上分開進(jìn)行,減少相互影響。具體做法是先在地面鉆出比樁徑大20厘米,植入鋼套筒,作為接樁的作業(yè)孔洞。用吊機(jī)將樁節(jié)對接,采用焊絲對稱焊接、分層焊接或機(jī)械連接。因有足夠調(diào)直和連接時間,拼接質(zhì)量好,整根樁直線度提高,加快施工速度;③植樁:吊機(jī)將整根或已拼接樁段吊起就位,嚴(yán)格控制下節(jié)樁底的樁心位置。植樁過程控制樁身垂直度和樁頂面標(biāo)高;d樁平面位置與樁頂標(biāo)高修正并臨時固定。
3施工控制要點
(1)樁體質(zhì)量:對照來料單,現(xiàn)場核對樁型號、強(qiáng)度及外觀質(zhì)量;(2)樁位置:準(zhǔn)確定位和復(fù)測;(3)施工過程。①鉆桿垂直度:樁架垂直度測定裝置;②鉆孔速度、深度、加載:鉆機(jī)電流、用水量;③水泥漿水灰比及用量:查看配漿裝置和流量計,水泥土試樣的制作;④持力層確認(rèn):鉆機(jī)扭矩電流、鉆孔深度;⑤擴(kuò)孔:擴(kuò)底操作監(jiān)控裝置;⑥接樁樁身直線度:吊直調(diào)正;⑦注漿量適當(dāng):漿液的泵壓、泵送量,觀察鉆機(jī)扭矩電流和水泥土流動性;⑧根植精度:控制樁心平面位置和樁頂標(biāo)高校正。
4常見問題及改善方法
(1)樁偏位偏差大。原因是孔內(nèi)水泥土不均勻,孔壁不垂直,接樁不直,植樁過程孔內(nèi)水泥土不均勻或流動性大,植樁后樁體未臨時固定。解決方法,鉆孔時樁機(jī)平穩(wěn),鉆桿調(diào)直;接樁時吊直、接直;注漿保證水泥土流動性好;植樁過程不放松小偏差,實時調(diào)整;植樁后立即臨時固定;(2)長樁下沉困難。原因是水泥土流動性不夠。解決方法,先據(jù)試樁記錄控制水泥漿水灰比及水泥漿用量,過程中還應(yīng)依據(jù)各樁孔樁機(jī)扭力電流值和孔面層水泥土的實際情況適當(dāng)增加注漿量及攪拌時間(望有文章對此作更深入的研究),目的是保證水泥土有足夠的流動性;(3)樁頂標(biāo)高控制不準(zhǔn)確。原因配樁長度與鉆孔深度未搭配。解決方法,現(xiàn)場配備多種長度的樁,盡量在鉆孔深度確定后,確定配樁長度,并在植樁時調(diào)整樁頂標(biāo)高,在植樁后立即臨時固定,應(yīng)避免截樁和接樁。
5結(jié)束語
靜鉆根植樁基,樁體采用高性能混凝土和良好的配筋,綜合性能好。鉆孔工序可以穿越場地土中的夾層,可漿為樁端尋求更適合的持力層。施工過程采用現(xiàn)代監(jiān)控裝置,施工保證質(zhì)量,故成樁質(zhì)量好。施工過程無擠土,噪聲少、產(chǎn)生泥漿少,現(xiàn)場加工工序少,施工速度快,產(chǎn)生良好社會效益。單樁抗壓承載力高,樁身混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,節(jié)約社會資源;施工中暴露的問題,我們應(yīng)加強(qiáng)各工序的質(zhì)量控制,尋求創(chuàng)新的措施,提高根植樁基質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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[6]《建筑施工組織設(shè)計規(guī)范》GB/T50502-2009.
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